本發(fā)明涉及一種膜片以及采用該膜片的脈動阻尼器，特別是涉及一種能夠有效地降低產(chǎn)生于燃料泵的脈動的膜片以及采用該膜片的脈動阻尼器。

背景技術：

已知如下一種脈動阻尼器：在以往的高壓燃料泵等中，通過設于將燃料向外殼主體的加壓室供給的低壓燃料通路的膜片來吸收從吸入通路吸入至該加壓室的流體的脈動而使該流體的脈動降低(例如，參照專利文獻1)。

在這樣的以往的脈動阻尼器中，膜片采用例如不銹鋼等的金屬板通過沖壓加工而形成，在一個方向具有突出部，并且該突出部的頂部部分(中央部)成為與其外周的凸緣平行的平面。

并且，將該膜片全周焊接于規(guī)定的平板(金屬板)，或者用兩片膜片夾著平板，將該金屬板與膜片全周焊接，或者不采用金屬板就將兩片膜片直接相對地配置且將這兩片膜片全周焊接，從而構成有脈動阻尼器。

此時，在由膜片和金屬板劃分出的空間、或者在兩片膜片之間劃分出的空間以規(guī)定的壓力封入有氦氣、氮氣等惰性氣體。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007－309118號公報

發(fā)明所要解決的課題

但是，在專利文獻1所記載的那樣的脈動阻尼器中，容積變化量相對于來自脈動阻尼器的外部的壓力負載不充分地大，因此存在通過所應用的高壓泵不能將脈動(起因于高壓的大的壓力變動)完全吸收的擔憂。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種在應用于燃料泵的情況下能夠獲得大的脈動降低效果的膜片以及采用該膜片的脈動阻尼器。

用于解決課題的手段

為了達成上述目的，本發(fā)明的膜片的特征在于，所述膜片通過金屬薄板成形，所述膜片具有凸緣部及設為向所述凸緣部的一方側突出的突出部，在所述突出部的外壁側的壓力和內(nèi)壁側的壓力相同的狀態(tài)下，所述突出部具有平面狀的頂部及呈環(huán)狀地設于所述頂部的徑向外側的至少兩個環(huán)狀彎曲部，在以包含所述膜片的中心線的假想平面剖切的截面中，至少兩個所述環(huán)狀彎曲部都以彎曲的方式形成，各自的曲率中心配置于與所述突出部的突出方向的相反側的不同位置。

即，在專利文獻1所記載的膜片中，突出部的頂面是與膜片外周面平行的平面，并且其底部外周部(底部輪廓部)成為僅一個環(huán)狀的彎曲形成部，著眼于該點，本發(fā)明認真研究了是否能夠通過變更膜片的形狀來吸收大的壓力變動，從而得到了本發(fā)明。

另外，在所述膜片中，所述突出部具有將至少兩個所述環(huán)狀彎曲部彼此連接的連接部，在所述突出部的外壁側的壓力和內(nèi)壁側的壓力相同的狀態(tài)時，在以包含所述膜片的中心線的假想平面剖切的截面中，所述連接部也可以形成為相對于所述頂部傾斜的直線狀。

另外，在所述膜片中，在以包含所述膜片的中心線的假想平面剖切的截面中，至少兩個所述環(huán)狀彎曲部各自的曲率半徑也可以不同。

另外，本發(fā)明的其他的膜片的特征在于，所述其他的膜片通過金屬薄板成形，所述其他的膜片具有凸緣部及設為向所述凸緣部的一方側突出的突出部，所述突出部具有中央彎曲部及呈環(huán)狀地設于所述中央彎曲部的徑向外側的至少一個環(huán)狀彎曲部，在所述突出部的外壁側的壓力和內(nèi)壁側的壓力相同的狀態(tài)時，在以包含所述膜片的中心線的假想平面剖切的截面中，所述中央彎曲部和至少一個所述環(huán)狀彎曲部都以彎曲的方式形成，其曲率中心位于所述突出部的突出方向的相反側，并且所述中央彎曲部的曲率中心位于該膜片的中心線上。

本發(fā)明的膜片與其他部件接合形成閉空間，從而能夠應用為脈動阻尼器。另外，在上述閉空間填充有惰性氣體。

此時，上述其他部件也可以是相同形狀的膜片、不同形狀的膜片、或者平板等。

發(fā)明效果

根據(jù)采用本發(fā)明的膜片的脈動阻尼器，在應用于燃料泵的情況下能夠使相對于壓力變動的容積變化量增加，因此能夠獲得大的脈動降低效果。

附圖說明

圖1是以包含本發(fā)明的第一實施方式的膜片的中心線的假想平面剖切該膜片的剖視圖。

圖2是圖1所示的膜片的俯視圖。

圖3是以包含本發(fā)明的第二實施方式的膜片的中心線的假想平面剖切該膜片的剖視圖。

圖4是圖3所示的膜片的俯視圖。

圖5是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的一例的剖視圖。

圖6是表示將本發(fā)明的第二實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的一例的剖視圖。

圖7是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的變形例的剖視圖。

圖8是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的其他變形例的剖視圖。

圖9是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的又一其他變形例的剖視圖。

圖10是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的又一其他變形例的剖視圖。

圖11是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的又一其他變形例的剖視圖。

圖12是表示使用圖1及圖3所示的本發(fā)明的第一及第二實施方式的膜片的脈動阻尼器的特性的圖表。

具體實施方式

圖1是以包含膜片10的中心線(垂直線)o1的假想平面剖切本發(fā)明的第一實施方式的膜片10的剖視圖，圖2是圖1所示的膜片10的俯視圖。在以下的說明中，將圖1那樣的以假想平面剖切的截面稱為“中心截面”。

一般地，脈動阻尼器在以比大氣壓高的壓力將惰性氣體封入至膜片的突出部內(nèi)部的狀態(tài)下被使用，但是，圖1及圖2表示在突出部10a的內(nèi)部未封入氣體，該突出部10a的外壁側(突出側)的壓力和內(nèi)壁側的壓力相同的狀態(tài)的情況。

如圖1及圖2所示，第一的實施方式的膜片10是通過對不銹鋼板等金屬薄板進行沖壓等塑性加工，從而以外形成為圓形(各部的水平截面成為圓形)的方式形成的。

另外，在膜片10形成有第一環(huán)狀彎曲部11和第二環(huán)狀彎曲部12，該第一環(huán)狀彎曲部11在中心截面中以符號r11c為曲率中心且曲率半徑是r11，該第二環(huán)狀彎曲部12在相同的中心截面中以符號r12c為曲率中心曲率半徑是r12，另外，由第一環(huán)狀彎曲部11包圍的中央部(頂部10s)形成為平面狀，由此，該膜片10具備向一個方向突出的突出部10a，在該突出部10a的相反側(突出部10a的內(nèi)壁側)形成有凹部10b。

在膜片10的外觀上，這些第一環(huán)狀彎曲部11及第二環(huán)狀彎曲部12形成為呈環(huán)狀地設于形成為平面狀的頂部10s的徑向外側的兩段環(huán)狀彎曲部。

另外，在突出部10a的外周形成有環(huán)狀的凸緣部10c，突出部10a設為向環(huán)狀的凸緣部10c的一方側突出的方式。

第一環(huán)狀彎曲部11的曲率中心r11c及第二環(huán)狀彎曲部12的曲率中心r12c都在突出部10a的突出方向的相反側(突出部10a的內(nèi)壁側)分別設于不同的位置。

另外，在第一實施方式中，將第一環(huán)狀彎曲部11及第二環(huán)狀彎曲部12連接的連接部10r以在該中心截面中大致成為直線狀并且相對于頂部傾斜的方式形成。

該第一實施方式是在中心截面中形成兩種環(huán)狀彎曲部(第一環(huán)狀彎曲部11及第二環(huán)狀彎曲部12)的結構。因此，如圖1所示，在將第一環(huán)狀彎曲部11的曲率半徑r11和第二環(huán)狀彎曲部12的曲率半徑r12設為不同尺寸的情況下，也可以不特別地設置連接部10r。在該情況下，曲率中心r11c及r12c處于不同位置。

另外，在將第一環(huán)狀彎曲部11的曲率半徑r11和第二環(huán)狀彎曲部12的曲率半徑r12設為相同尺寸的情況下，設置直線狀的傾斜面(連接部10r)，另外，曲率中心r11c及r12c處于不同位置。

此外，在該第一實施方式中形成有兩個環(huán)狀彎曲部，但是也可以形成三個以上環(huán)狀彎曲部。

圖3是以包含本發(fā)明的第二實施方式的膜片20的中心線o2的假想平面剖切該膜片20的剖視圖，圖4是圖3所示的膜片20的俯視圖。在該圖3及圖4中，也與圖1及圖2同樣地，表示在突出部20a的內(nèi)部未封入氣體，該突出部20a的外壁側的壓力和內(nèi)壁側的壓力相同的狀態(tài)的情況。

該膜片20與第一實施方式的膜片10同樣地對不銹鋼板等金屬薄板進行沖壓等塑性加工，從而以各部的水平截面成為圓形的方式形成。

另外，在膜片20形成有一個中央彎曲部25和環(huán)狀彎曲部22，該中央彎曲部25在中心截面的中央部以符號r25c為曲率中心且具有大的曲率半徑r25，該環(huán)狀彎曲部22設于該中央彎曲部25的周圍，在中心截面在以符號r22c為曲率中心且曲率半徑是r22(但是比r25小)。

在此，環(huán)狀彎曲部22在膜片20的外觀上以環(huán)狀設于中央彎曲部25的徑向外側。即，膜片20具備一段(一個)圓環(huán)狀的曲折部(環(huán)狀彎曲部22)，具備頂部設成圓頂狀的突出部20a。

另外，在突出部20a的外周形成有環(huán)狀的凸緣部20c，突出部20a設為向上述環(huán)狀的凸緣部20c的一方側突出的方式。

如圖3及4所示，中央彎曲部25的曲率中心r25c和環(huán)狀彎曲部22的曲率中心r22c都在突出部20a的突出方向的相反側(突出部20a的內(nèi)壁側)分別設于不同的位置，并且，中央彎曲部25的曲率中心r25c位于該膜片20的中心線o2上。

此外，在該第二實施方式中，形成有一個中央彎曲部和一個環(huán)狀彎曲部，但是也可以形成一個中央彎曲部和兩個以上環(huán)狀彎曲部(即，例如在圖1及2的膜片10的結構的基礎上追加中央彎曲部)。

圖5是表示將圖1及2所示的本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的一例的圖，是以包含脈動阻尼器的中心線o3的假想平面剖切該脈動阻尼器的剖視圖。

如圖5所示，脈動阻尼器100使用兩片圖1及2所示的膜片10，在各自的凸緣部10c重疊使凹部10b相對，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器100的內(nèi)部之后，用激光焊接等將上述凸緣部10c全周焊接從而一體化。

圖5表示該脈動阻尼器100的內(nèi)部的壓力(惰性氣體的封入壓力)和外部的壓力相等時的狀態(tài)，在該脈動阻尼器100置于大氣中的情況(即，在脈動阻尼器100的內(nèi)部的壓力比外部的壓力低的情況)下，由符號10p的虛線表示的中央成為膨脹的形狀。

例如如上述的專利文獻1所示，圖5所示例的脈動阻尼器100能夠安裝于燃料泵等的燃料通路而用于使泵內(nèi)的壓力脈動降低的用途。

在該情況下，在圖5的實施方式中，形成有多個環(huán)狀彎曲部，因此，與專利文獻1所示那樣的具有一個環(huán)狀彎曲部的情況相比，該脈動阻尼器的動作時(因脈動產(chǎn)生的變形時)的變形量增大，該脈動阻尼器的脈動防止效果提高。

在此，形成多個環(huán)狀彎曲部，多個環(huán)狀彎曲部的曲率中心交替地位于膜片突出部的突出方向(外壁方向)和突出方向的反方向(內(nèi)壁方向)的雙方(即膜片具有凹凸地彎曲)，在該情況下，在該脈動阻尼器的動作時，特別是在外部壓力比惰性氣體的封入壓力高的情況下，存在如下?lián)鷳n：在曲率中心處于膜片的突出方向的彎曲部，曲率增大(即曲率半徑減小)，應力集中于這些環(huán)狀彎曲部，該脈動阻尼器的耐久性降低。

但是，在圖5所示的實施方式中，多個環(huán)狀彎曲部11、12的曲率中心都處于膜片突出部的突出方向的反方向，即使在外部壓力比惰性氣體的封入壓力高的狀態(tài)下，環(huán)狀彎曲部11、12的曲率半徑也不會減小，在提高該脈動阻尼器的脈動防止效果的同時，該脈動阻尼器的耐久性也提高。

圖6是表示將圖3及4所示的本發(fā)明的第二實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的一例的圖，是以包含脈動阻尼器的中心線o4的假想平面剖切該脈動阻尼器的剖視圖。

脈動阻尼器200采用兩片圖3及4所示的膜片20，在各自的凸緣部20c重疊使凹部20b相對，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器200的內(nèi)部之后，用激光焊接等將上述凸緣部20c全周焊接從而一體化。

圖6也表示該脈動阻尼器200的內(nèi)部的壓力和外部的壓力相等時的狀態(tài)，在該脈動阻尼器200置于大氣中的情況下，由符號20p的虛線表示的中央成為膨脹的形狀。

即使在這樣的結構的脈動阻尼器200中，也能夠安裝于燃料泵等的燃料通路而用于使泵內(nèi)的壓力脈動降低的用途。在該情況下，在圖6的實施方式中，形成有一個環(huán)狀彎曲部22并在該環(huán)狀彎曲部22的中央形成有一個中央彎曲部25，因此，與圖5的實施方式同樣地，與專利文獻1的情況相比該脈動阻尼器的動作時的變形量增大，該脈動阻尼器的脈動防止效果提高。

另外，在該脈動阻尼器200中，膜片20的突出部20a具備中央彎曲部25且預先向外側彎曲，因此，與膜片中央部平坦的專利文獻1的情況相比，在外壓比封入壓力小的狀態(tài)下脈動阻尼器200的變形量(脈動阻尼器內(nèi)部的容積的變化量)小，另外，在外壓比封入壓力大的狀態(tài)下膜片向預先向外側彎曲的方向的反方向彎曲，因此容積的變化量至少增大由于預先向外側彎曲而得到的容積量。

在產(chǎn)生規(guī)定壓力以上的脈動的情況下增大該脈動阻尼器的變化量時，脈動防止效果高，因此，調節(jié)封入至脈動阻尼器200的內(nèi)部的惰性氣體的封入壓力，從而能夠使與規(guī)定的脈動壓對應的脈動防止效果進一步提高。

圖7～圖11是表示將本發(fā)明的第一實施方式的膜片應用于脈動阻尼器的情況的變形例的圖，是以包含脈動阻尼器的中心線o5～o9的假想平面分別剖切脈動阻尼器的剖視圖。在圖7～圖11中，與圖1及2相同的符號表示相同或者等同部分。另外，圖7～圖11也與圖5及圖6同樣地，表示該脈動阻尼器的內(nèi)部的壓力和外部的壓力相等時的狀態(tài)，在該脈動阻尼器置于大氣中的情況下，由符號10p、90p的虛線表示的中央成為膨脹的形狀。

圖7所示的脈動阻尼器300使圖1及2所示的膜片10和由不銹鋼板等成形的圓板狀平板的支承板50重疊，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器300的內(nèi)部之后，用激光焊接等將凸緣部10c和支承板50的外周部50c全周焊接從而一體化。

圖8所示的脈動阻尼器400在圓板狀平板的支承板60的中央形成凹部60a，在該凹部60a進入至膜片10的凹部10b內(nèi)的狀態(tài)下使支承板60和膜片10重疊，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器400的內(nèi)部之后，用激光焊接等將凸緣部10c和支承板60的外周部60c全周焊接從而一體化。

該變形例使圖7所示的脈動阻尼器300的內(nèi)部容積減少，僅通過調節(jié)凹部60a的形狀即容積，就能夠一邊采用共同的膜片10一邊獲得該脈動阻尼器400所需要的特性(脈動吸收特性)。

圖9所示的脈動阻尼器500在圓板狀平板的支承板70的中央形成凸部70a，在該凸部70a位于膜片10的凹部10b的相反側的狀態(tài)下使支承板70和膜片10重疊，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器500的內(nèi)部之后，用激光焊接等將凸緣部10c和支承板70的外周部70c全周焊接從而一體化。

該變形例與圖8的情況相反地使圖7所示的脈動阻尼器300的內(nèi)部容積增加。在該變形例中，也能夠僅通過變更凸部70a的容積而一邊采用共同的膜片10一邊獲得該脈動阻尼器500所需要的特性。

圖10所示的脈動阻尼器600在圖7所示的支承板50的兩側分別配置一片圖1及圖2所示的膜片10且重疊，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器600的內(nèi)部之后，用激光焊接等將各膜片10的凸緣部10c和支承板50的外周部50c全周焊接從而一體化。

該變形例與將兩組圖7的脈動阻尼器300重疊而構成的結構等同。也能夠根據(jù)該脈動阻尼器所需要的特性而采用該變形例。

這樣一來，能夠采用膜片10和平板構成脈動阻尼器。

圖11所示的脈動阻尼器700是采用圖1及圖2所示的膜片10和與膜片10不同的形狀的膜片90而構成的。即，在膜片90僅設有一個環(huán)狀彎曲部91，在該脈動阻尼器內(nèi)的壓力和外部的壓力相等時膜片90的突出部90a的中央部(由環(huán)狀彎曲部91所包圍的區(qū)域)是平面。

使膜片10的凸緣部10c和膜片90的凸緣部90c重疊并使凹部10b及90b相對，在以規(guī)定的壓力將氦氣、氮氣等惰性氣體封入至脈動阻尼器700的內(nèi)部之后，用激光焊接等將上述凸緣部10c及90c全周焊接從而各膜片10、90一體化。

也能夠根據(jù)該脈動阻尼器所需要的特性采用該變形例。

此外，圖7～圖11的情況都采用了圖1及圖2所示的膜片10，但是，當然也可以用圖3及圖4所示的膜片20代替膜片10。

另外，當然也可以將圖1及圖2所示的膜片10和圖3及圖4所示的膜片20焊接而構成脈動阻尼器。

圖12是表示采用本發(fā)明的第一及第二實施方式的膜片(圖1及圖3圖示)而構成的圖5及圖6所示的脈動阻尼器的特性和以往的脈動阻尼器的特性的圖表，實線表示圖5所示的脈動阻尼器的特性，單點劃線表示圖6所示的脈動阻尼器的特性，并且虛線表示以往的脈動阻尼器的特性。

現(xiàn)有產(chǎn)品的特性是環(huán)狀彎曲部為一個且由環(huán)狀彎曲部包圍的區(qū)域(頂部)形成為平面狀。另外，以如下方式實施了測定：將規(guī)定的交變加壓(脈動壓力)施加于脈動阻尼器，測定在施加該交變加壓時產(chǎn)生的脈動阻尼器的容積的變化量。

關于通過這樣的測定方法所獲得的脈動阻尼器的特性，例如相對于相同的外壓值容積變化量大的一方的評價被判斷為高。

如圖12所示，在將橫軸設為脈動阻尼器的周圍的外壓，將縱軸設為脈動阻尼器的容積變化量時，外壓在大約0.4～1.0mpa的范圍內(nèi)，圖5及圖6所示的脈動阻尼器都比現(xiàn)有產(chǎn)品的容積變化量大，因此作為阻尼器的性能評價高。

特別是，外壓在0.8mpa以上的范圍內(nèi)，在具有兩個環(huán)狀彎曲部的圖5的脈動阻尼器中與僅具有一個環(huán)狀彎曲部的以往的脈動阻尼器相比能夠獲得大約1.8倍的容積變化量，另外，可知，形成有一個中央彎曲部及在中央彎曲部的周圍形成有一個環(huán)狀彎曲部的圖6的脈動阻尼器能夠獲得大約1.5倍的容積變化量。

另外，通過追加的試驗可知，即使環(huán)狀彎曲部的數(shù)量相同，也能夠通過變更該環(huán)狀彎曲部的曲率中心的位置、曲率半徑等而適當調節(jié)脈動阻尼器的容積變化量、變化特性(對于結果未圖示)。

從上述可知，適當選擇本發(fā)明的膜片的環(huán)狀彎曲部的數(shù)量、曲率中心的位置及曲率半徑等，從而在將該膜片應用于脈動阻尼器的情況下，能夠獲得必要的容積變化量、耐久性。

符號說明

10、20、90膜片

10a、20a、90a突出部

10b、20b、90b凹部

10c、20c、90c凸緣部

11、12第一及第二環(huán)狀彎曲部

22環(huán)狀彎曲部

25中央彎曲部

100、200、300、400、500、600、700脈動阻尼器

r11、r12第一及第二環(huán)狀彎曲部的曲率半徑

r11c、r12c第一及第二的環(huán)狀彎曲部的曲率中心

r22環(huán)狀彎曲部的曲率半徑

r22c環(huán)狀彎曲部的曲率中心

r25中央彎曲部的曲率半徑

r25c中央彎曲部的曲率中心